碳化硼及硅铁稀土激光熔覆层摩擦学性能研究

为考查稀土镧元素对硼的催渗作用及对激光熔覆层性能的影响，用铁粉、碳化硼、硅铁稀土等物质，在45^#钢试块表面熔覆一层高镧高硼激光熔覆层，并在摩擦磨损试验机上考察了熔覆层的摩擦学性能。通过熔覆层表面组织XPS(X射线光电子能谱仪)分析，探讨了在稀土镧元素作用下，熔覆层的组织性能变化及对摩擦副摩擦学性能的影响。试验结果表明：稀土元素加入改善了表层组织结构，避免了熔覆层表面开裂现象的发生，表层硬度及耐磨性能得到了显著改善，硅铁稀土加入量为5％～6％时熔覆层耐磨性能最佳。     

自熔耐磨合金喷焊层的磨削加工

自熔耐磨合金喷焊层具有较高的硬度、较好的耐磨性、及耐腐蚀性和抗高温氧化性能等优点,已被冶金、化工、机械等行业广泛地应用。随着各行各业对自熔耐磨合金热喷焊的广泛采用,切削加工这个矛盾也日益突出。目前被大量采用的粉102镍基、粉102铁镍基、G111镍基、G112镍基、Ni60、钴包碳化钨、NiWC35碳化钨弥散型、粉105(粉102 50％WC)镍基碳化钨等自熔合金及氧化铝喷镀层不但具有高硬度,同时,为了降低合金的熔点,并使其基体强化,提高合金硬度,加入了一定     

[机械装备再制造]曲轴再制造耐磨熔覆层工艺参数优化

为了利用等离子喷焊技术对磨损曲轴进行再制造修复,采用正交试验优化等离子喷焊制备耐磨熔覆层的工艺参数。在45钢样件表面制备了Ni60耐磨熔覆层,研究了多因素作用下喷焊电流、喷焊速度和送粉流量对熔覆层显微硬度、磨损体积的影响规律;采用单因素试验对最优工艺参数下制备的熔覆层性能进行了验证与表征,并成功应用到磨损曲轴的再制造修复中。结果表明：在一定范围内,送粉流量是影响熔覆层显微硬度和磨损体积的最显著因素,且随着送粉流量的增加,熔覆层显微组织由柱状晶向树枝晶、等轴晶转变,组织性能得到改善,显微硬度和耐磨性也显著提升;最优工艺参数为喷焊电流100A,喷焊速度70mm/min,送粉流量22g/min;使用最优工艺参数再制造修复的曲轴主轴颈表面质量良好。     

曲轴再制造耐磨熔覆层工艺参数优化

为了利用等离子喷焊技术对磨损曲轴进行再制造修复,采用正交试验优化等离子喷焊制备耐磨熔覆层的工艺参数。在45钢样件表面制备了Ni60耐磨熔覆层,研究了多因素作用下喷焊电流、喷焊速度和送粉流量对熔覆层显微硬度、磨损体积的影响规律;采用单因素试验对最优工艺参数下制备的熔覆层性能进行了验证与表征,并成功应用到磨损曲轴的再制造修复中。结果表明:在一定范围内,送粉流量是影响熔覆层显微硬度和磨损体积的最显著因素,且随着送粉流量的增加,熔覆层显微组织由柱状晶向树枝晶、等轴晶转变,组织性能得到改善,显微硬度和耐磨性也显著提升;最优工艺参数为喷焊电流100A,喷焊速度70mm/min,送粉流量22g/min;使用最优工艺参数再制造修复的曲轴主轴颈表面质量良好。     

等离子喷焊合金层组织及性能试验研究

对16Ｍn钢表面等离子喷焊的自熔性铁基合金喷焊层（Fe55）和镍基合金喷焊层（Ni60)进行了硬度、显微组织、X射线衍射分析及不同腐蚀介质下的耐磨性试验，结果表明，Fe55和Ni60合金喷焊层的显微组织均为γ固溶体基体上分布着多种复杂的化合物相，如Fe23(C,B)6、（Cr,Fe)7C3、Cr7C3、NiB等。在中性水中Fe55合金喷焊层的耐磨性优于Ni60合金，在酸碱腐蚀介质中则正好相反，但两种合金喷层耐磨性都有所降低，在酸性介质中降低更明显。     

用混合稀土改善高铝锌基合金耐磨性的研究

探讨了在ZA12合金中添加了富铈混合稀土后组织及耐磨性的变化。实验结果表明：在ZA12合金中加入微量RE能细化晶粒，提高硬度，合金耐磨性改善。在不同的稀土加入量中，0．23%RE加入量的ZA12合金耐磨性最好。     

感应熔覆镍基合金粉末涂层研究

采用不同的方法分析了感应熔覆镍基合金粉末涂层的性能以及感应涡流在涂层中的分布规律；由GPl00高频感应设备和中频感应设备KGPS—M试验了不同截面形状感应器和不同工艺参数下的熔覆过程；通过电子显微镜和x射线扫描研究了高频和中频下涂层元素分布和基体热影响的差别；测量了高频感应和氧．乙炔喷焊Ni60的极化曲线；采用GCr15与高频感应、激光熔覆和氧－乙炔喷焊GNi—WC25涂层干磨进行了磨损试验。结果表明：高频感应比中频感应致热快。涂层内贫铬组织少，基体热影响小；感应熔覆前需预热200℃且采用单匝圆截面感应器；高频感应Ni60涂层抗蚀性高于氧－乙炔喷焊层，GNi－WC25高频感应涂层耐磨性高于激光熔覆层和氧．乙炔喷焊层。     

Y2O3对45钢表面激光熔覆镍基合金的影响

研究了Y2O3对镍基合金激光熔覆层显微组织、相结构以及性能的影响。结果表明加入Y2O3的镍基激光熔覆层显微组织细小均匀，且不出现微裂纹。熔覆层形成的物相有Fe-C，Fe-B和NiCrFe等。与纯镍基熔覆层相比，加入Y2O3的镍基熔覆层显微硬度有较大提高，其耐磨性能比淬火和软氮化后明显提高；加稀土的激光合金化比不加稀土的激光合金化的耐磨性要有所提高。     

稀土镧对硼铁激光熔覆层耐磨性能影响

研究了镧对硼铁激光熔覆改性层的组织和摩擦学性能的影响。对不同La含量的熔覆层进行了摩擦磨损实 验,实验结果表明:含适量La熔覆层的耐磨性得到很大提高。在本实验条件下,La的加入量最佳值约为2%,此时 熔覆层磨损量较未加La时减少25.8%,当La加入量过多时,熔覆层耐磨性反而降低,甚至低于不加La时的耐磨 性。扫描电子显微镜显示含适量La的改性层的硼铁化合物组织明显细化且弥散分布于铸态组织中,磨斑表面硼元 素(1s电子轨道)的XPS图谱分析表明熔覆层中铁与硼主要以Fe2B相存在。     

等离子喷焊用高铬铸铁粉末

本文对等离子喷焊用高铬铸铁粉末的合金成分和水雾化制粉工艺进行探讨。结果表明一般的高铬铸铁粉末中加入硼和硅,可提高自熔性,降低粉末的含氧量和使粉末的形状趋于球形:同时硼还显著地提高喷焊层的耐磨性。水雾化制粉工艺中采用大直径的金属液流嘴和低的雾化水压,可获得性能较好的等离子喷焊用粉末。研制的4C-25Cr-1B-1Si粉末已在煤炭、农机、交通等部门的耐磨件上应用。     

Effects of CeO2 on friction and wear characteristics of Fe–Ni–Cr alloy coatings

The effects of rare earth oxide CeO₂ on the microstructure and wear resistance of thermal sprayed Fe–Ni–Cr alloy coatings were investigated. The powders of Fe–Ni–Cr alloy with the addition of CeO₂ were flame sprayed on to a 1045 carbon steel substrate. The coatings were examined and tested for microstructure feature, compositions, and phase structure. Tribological properties of coatings were tested under reciprocating sliding test. The results were compared with those for coatings of the alloy without CeO₂. The comparison indicated that the addition of rare earth oxide CeO₂ could refine and purify the microstructure of coatings, and increase the microhardness of the coatings. As a result, by CeO₂ addition, the friction coefficient of the coatings was decreased slightly and the wear resistance of the coatings was enhanced significantly.     

稀土镧对电火花沉积碳化钛陶瓷涂层耐磨性能影响

为研究稀土元素对电沉积TiC陶瓷涂层摩擦学性能的影响,采用自配TiC、Ni、Mo、WC混合粉末压制烧结电极,在45#钢基体上进行放电陶瓷沉积实验,并在HQ-1型摩擦磨损实验机上对不同稀土含量的陶瓷涂层进行了摩擦磨损实验。结果表明:电极中加入适量氧化镧对涂层摩擦学性能有改善作用,稀土氧化镧含量的最佳值为0.5%,此时磨损质量损失较未加稀土时减少了71.4%。当稀土加入量过多时,涂层耐磨性能反而降低,甚至低于不加稀土时的耐磨性能。通过对涂层表面扫描电镜分析(ASEM)和X射线衍射(XRD)分析可知,加适量稀土元素,可改善涂层表层组织结构,减少了表面气孔和开裂的现象发生。     

电沉积稀土改性陶瓷涂层磨损性能研究

探讨了在电火花加工机床上沉积碳化钛金属陶瓷涂层方法,利用TiC,WC,Mo,N i粉未添加不同比例稀土元素在高压下压制并烧结了试验电极,在45#钢表面沉积了不同稀土含量的TiC陶瓷涂层,并用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、环块式磨损试验机对涂层组成、组织形态进行、硬度及摩擦学性能分别进行了研究,并结合试验结果进行了理论分析。试验结果表明:用电火花放电法可沉积TiC陶瓷涂层,涂层中加入质量分数为0.5%的氧化镧后,涂层的耐磨性能较未加稀土涂层提高了3倍,摩擦因数减少10%,而加入过多的稀土镧氧化物则不利于涂层组织性能及耐磨性能的改善。稀土氧化镧对涂层的组织有改善作用,加入适量的稀土元素使得涂层致密性提高,减少涂层中的缺陷,涂层表面呈多孔结构特性。     

碳纳米管镍基复合刷镀层的组织和性能

研究了碳纳米管镍基复合刷镀层的组织、显微硬度和耐磨性等。结果表明：与常规镀层相比，含有碳纳米管的复合镀层组织明显细化，显微硬度有较大的提高，硬度热稳定性和耐磨性得到了明显的提高。     

内燃机活塞用稀土共晶Al-Si合金中稀土加入量的试验研究

试验从力学性能,线膨胀系数,磨损性能三方面综合研究了稀土加入量对内燃机活塞用共晶Al-Si合金机械性能的影响,对稀土加入量进行了优化,从而使新研制的稀土共晶铝硅活塞合金获得优良的机械性能。     

激光热处理在汽油机凸轮轴上的应用研究

对稀土镁球铁凸轮轴激光热处理硬化的组织和生进行了分析，并探讨了磨损机理，激光处理后的凸轮轴变形小，具有良好的耐磨性，这对实际应用很有意义。     

Development of a high-quality rare earth oxide modified resin-based brake material

A high-quality brake material was developed by using different rare earth oxide modified resin-based brake materials and designing the composite material through an orthogonal optimization test. The effect of rare earth oxide on the properties of the resin-based brake material, such as the friction and wear, thermal decay resistance, and recovery, was explored using the constant-speed friction test, Chase friction test and worn surface morphological observation. The results show that rare earth lanthanum oxide can be added to improve the friction and wear properties of the brake material compared to cerium oxide and yttrium oxide. At 100–350°C, the friction coefficient of the developed brake material fluctuates in the range of 0.40–0.50, and the material has high friction coefficient, good thermal decay resistance and favourable wear resistance. The friction coefficient of the optimal formulation can reach the GF level, so its tribological properties are very good and better than the brake pads of automobiles at home and abroad.     

AlCrN涂层刀具研究新进展

AlCrN薄膜高耐磨性和优异的高温抗氧化性能是涂层刀具的研究热点。本文介绍了AlCrN薄膜的性能和发展以及其它元素对薄膜性能的影响,其中重点介绍了Cr含量在薄膜中的作用和影响。对AlCrN薄膜进行多元化、多层化及添加其它元素都是获得具有优良的耐磨性、硬度和高温抗氧化性能的重要方法,这也将会是今后该薄膜的发展方向。     

Effect of the microstructure of thermally sprayed coatings on friction and wear response under lubricated and dry sliding conditions

Five thermally sprayed coatings, considered for application in earth moving vehicle undercarriage components, undergoing consecutively lubricated and dry sliding wear, were prepared and investigated. Four different wear tests were employed to reveal the factors controlling the wear response under different contact conditions. An approach considering the local and overall strength of the coating in connection with the knowledge of contact stresses helped to understand the major wear modes under specific contact conditions for the materials tested. The testing illustrated that in situations with lower contact stresses the contact response of the coating may not be directly related to the intersplat binding strength and hardness, but rather to the local splat properties. It has been shown that a porous structure although limiting the wear resistance of nickel aluminum coating in dry under high contact stress may be beneficial in quasi-lubricated sliding. High local splat hardness measured for the molybdenum carbide coatings appeared to be crucial for its enhanced wear resistance. The testing configuration ‘rotating ring on flat’ newly employed in this study has been proven to be a highly reproducible and efficient way of wear testing for thermal spray coatings.     

几种树脂基粘结涂层的性能评价

评价了PEP、FF-1、FM-110粘结涂层的耐磨、防腐蚀和防粘等综合性能,FF-1、FM-110两种含PTFE涂层不但在常温下具备耐磨、防腐恂和防粘等优良的综合性能;而且在加温状态下,在干燥空气和潮湿空气中都显示出了优良的耐磨、防腐蚀和防粘性能,PEF涂层中由于加入了稀土化合物和氧化锑能使耐磨寿命提高近1倍,并兼有静态下的防腐蚀能力,研究表明,这三种粘结涂层具有广阔的推广应用前景。